[发明专利]光元件模块及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2009年12月7日、申请号为200910253644.0、发明名称为光元件模块及其制造方法的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有进行受光或发光的光元件的光元件模块及其制造方法。

背景技术

近年来，为了在通信系统和信息处理系统中传递大量的信息，将激光振荡元件等发光元件发出的光信号经由作为光导波手段的光纤发出、以及通过光电二极管等受光元件接收经由光纤发送的光信号，是不可或缺的技术。因此，在光通信模块、光互连模块、光测量模块等中，已开发了通过小型化、大容量化的设备，容易且廉价地将受光发光元件和光纤进行光学连接的技术。

目前，为使受光发光元件与光纤进行准确的对位，采用所谓的自动对准（active alignment）方法，一边改变两者之间的相对位置一边实际进行光信号的接收和发送，按照其最大强度进行位置设定。但是，这种对准手法既耗费时间和精力，而且使得用于将受光发光元件和光纤进行光连接的光元件模块的生产率、成品率降低。特别是，在并列配置多个光元件而成的光元件阵列、和同样并列配置多个光纤而成的光纤阵列中，对各个光元件和光纤进行对准而进行光连接的情况下，这个问题更明显。

而且，另外的问题是，如果光纤相对于配置了光元件和与该光元件电连接的半导体电路元件的基板成角度地进行连接的话，例如，在不得不像背板那样配置成接近多个基板的情况下，光纤成为物理障碍。

基于这样的问题而提出了如图20所示的光元件模块。图20（A）是侧面图，图20（B）是图20（A）的B-B剖面。光元件8′和半导体电路元件9′装载在基板2′的表面上，通过凸起52′电连接于基板2′表面上的金属电路。在基板2′的相同表面一侧，形成有V槽2B′，在其中配置光纤7′。在光纤7′和光元件8′的光连接路径上形成有：同样形成在基板的表面侧的45度镜面2a′。

于是，通过利用倒装式接合（flip chip bonding）等的凸起52′连接而将光元件8′配置在规定的位置，通过V槽将光纤7′配置在规定的位置，从而可以不实施如上所述的自动对准而使光元件的受光发光部与光纤进行对位。另外，由于装载了光元件8′和半导体电路元件9′的基板2′与光纤7′平行，所以即使在靠近多个基板2′而进行配置的时候，光纤7′也不会妨碍设置。

而且，在这种光元件模块的基板上形成V槽等方面，在专利文献1中公开了利用结晶各向异性蚀刻。

专利文献1：日本特开2005-10766号公报

发明内容

但是，在图20这样的光元件模块中，由于光纤7′与光元件8′和半导体电路元件9′一起配置在基板2′的同一个面的表面上，因而无论将哪个部件先组装在基板2′上，在之后的组装中，先组装的部件都会变成障碍，从而可能损坏先组装的部件。特别是，关于光元件8′和半导体电路元件9′，有时为避免外部环境的影响而将其组装入包装中并进行利用封入有惰性气体的密封包装等的气密密封，但是，由于光纤7′靠近配置在同一面上，使得独立于光纤而进行封装变得困难。而如果同时将光纤组装在包装中的话，则产生密封的可靠性和成本方面的问题。

而且，如果考虑光从光纤7′传输到光元件8′的情况的话，光从光纤7′出射到空气中，再经由镜面2a′反射，入射到光元件8′中。于是，在各边界和空气的传播中，产生光的反射和扩展。例如，在光纤7′的包层直径为125μm的情况下，从光纤7′前端的出射开始经由45度倾斜的镜面2a′反射至入射到光元件8′为止的空气中的距离最小也是125μm，虽然该距离根据纤芯直径和数值孔径（numerical aperture）不同而不同，但是产生相当大的光扩展。特别是，在多模光纤的情况下，由于光束直径的较大的扩展，造成由镜面2a′反射后的一部分反射光碰到光纤7′，因而，为避免这种情况，必须使光纤7′离镜面2a′更远，更加增大至入射为止的距离。

另一方面，在专利文献1中公开了，在这些光元件模块等的基板的制造中，采用结晶各向异性蚀刻来形成V槽等。但是，这不过是设法利用其他的干蚀刻来使利用结晶各向异性蚀刻的槽形成停止等，而并没有考虑利用结晶各向异性蚀刻的特异性，高效地在多个部位进行蚀刻等。

本发明正是为解决上述问题，目的在于提供一种光元件模块及其高效的制造方法，所述光元件模块中具有进行受光或发光的光元件和半导体电路元件、以及与光元件光连接的光纤，其中，光元件和光纤的光连接为高功能性的。